The automotive industry is transitioning to Zonal-oriented Architectures (ZoA) for Software-Defined Vehicles (SDVs), enabling frequent over-the-air (OTA) updates for 100+ Electronic Control Units (ECUs). While OTA updates improve efficiency, they introduce safety-critical security risks. Current standards like Uptane and AUTOSAR Adaptive rely on Public-Key Infrastructure (PKI). However, PKI-based authentication creates bandwidth bottlenecks in in-vehicle and vehicle-to-cloud (V2I) communication as ECU density increases. It also risks exposing sensitive vehicle configurations and passenger privacy due to centralized architectures. Next-generation Zonal SDVs require decentralized, scalable authentication with data privacy. To address this, we propose zk-ScalHard, a hardware-rooted, privacy-preserving authentication protocol. We introduce a decentralized, hierarchical trust-promotion model utilizing Silicon Physical Unclonable Functions (PUFs) and two novel Zero-Knowledge Proof (ZKP) circuits: (1) Zonal Identity and Integrity (ZIDI) and (2) High-Performance Computing Aggregation (HPCA). These circuits employ multi-party computation (MPC) and recursive aggregation to achieve decentralization and scalability. The integration of ZKPs and PUFs ensures 100% vehicle-level data sovereignty. Benchmarked against Uptane, zk-ScalHard achieves constant O(1) communication and verification complexity, improving upon the linear O(n) complexity of current systems. Evaluation shows a 99.2% reduction in authentication bandwidth and a 99.9% reduction in the temporal attack surface. Our results demonstrate that zk-ScalHard provides a scalable, secure, and GDPR-compliant architecture for future Zonal SDVs.


翻译:暂无翻译

0
下载
关闭预览

相关内容

Integration:Integration, the VLSI Journal。 Explanation:集成,VLSI杂志。 Publisher:Elsevier。 SIT:http://dblp.uni-trier.de/db/journals/integration/
《深度伪造真的是安全威胁吗?》CMU 2022最新43页slides
专知会员服务
29+阅读 · 2022年10月31日
《用于深度伪造检测的机器学习》CMU  2022最新44页slides
专知会员服务
30+阅读 · 2022年10月21日
【数据中台】数据中台技术架构方案
产业智能官
15+阅读 · 2020年5月26日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
一文读懂生成对抗网络GANs(附学习资源)
数据派THU
10+阅读 · 2018年2月9日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《美空军2026条令文件:对海压制作战》
专知会员服务
23+阅读 · 11月9日
人工智能与战争的未来
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
《Agent Mosaic:识别智能体LLM系统中的机密泄露》
专知会员服务
10+阅读 · 11月8日
人工智能在军事教育中的应用:若干视角与经验
专知会员服务
11+阅读 · 11月6日
“星链”减速与不断适应的乌克兰
专知会员服务
9+阅读 · 11月6日
美国中期选举之后:帕兰提尔面临不确定性?
专知会员服务
6+阅读 · 11月6日
相关VIP内容
《深度伪造真的是安全威胁吗?》CMU 2022最新43页slides
专知会员服务
29+阅读 · 2022年10月31日
《用于深度伪造检测的机器学习》CMU  2022最新44页slides
专知会员服务
30+阅读 · 2022年10月21日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员